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  • 2021-07-08 发布

高中化学:5-3-1《功能高分子材料》课件(人教版选修5)

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第三节功能高分子材料 第五章 进入合成高分子化合物的时代 迈克尔-杰克逊----世界 著名流行歌手 一、功能高分子材料 1.功能高分子材料:指既有传统高分子材料 的机械性能,以有某些特殊功能的高分子材 料。 2.功能高分子材料的种类 (1)高分子分离膜:这是具有特殊分离功能 的高分子材料制成的薄膜,它的特点是能让 某些物质有选择地通过,而把另外一些物质 分离掉。 高分子分离膜 能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规 模使用的阶段,它也是一种半透膜,只让水分子通 过,而使含盐的低分子溶质几乎不能通过,施加一 定的压力后,就能使水加速挤出。采用不同结构的 逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、 去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺 水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—1000 的海水淡化装置对海水如加压 40~70公斤/平方厘 米,就可以得到16%~20%的淡水。建于沙特阿拉 伯的基塔自来水厂,是世界上最大的海水淡化厂, 日供应淡水12000吨,主要使用醋酸纤维素分离膜装 置。 分离膜具有神奇的魔术师般的本领,从下 面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5%的 普通啤酒用水稀释成两瓶,然后倒入玻璃容 器内,只要将这种溶液通过薄薄的一层分离 膜,就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93 %的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。 这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场, 促使乙醇溶解、扩散、和水分离,所耗电能 仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中 分离另一种液体,只能使用蒸馏法。 (2)医用高分子材料,具有优异 的生物相容性,较少受到排斥,可 以满足人工器官对材料的苛刻要求, 如:人工心脏、人工关节、人造鼻 等,下面的图中给出了一些有关人 工器官的图片。 医用高分子 材料 人造血管的发现 两年前,美国生物医药专家 从家猪体内提取的细胞 制成了一条完整的血管,之后 ,将每条新制的血管放 在称作生物反应器的培养皿中,在反应器上安装一个 微型泵并把它与新制成的人造血管相连。微型泵可以 像人的心脏一样有规律地跳动。在这种环境中培养几 个星期后,得到一条血管,人工合成的血管可以像真 的血管一样工作。研究人员将这种人造血管移植到家 猪大腿主动脉上,在几周内该血管一直保持开放并且 未发生血液凝结。 人造心脏 人工肾脏 人工膝关节 人工心脏瓣膜 人造关节 [拓宽] 人体器官商店   十年后的某一天,一位老人被告之他的心 脏正在急速衰竭,需要更换左心室。主治医师 将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实 验室,即人造器官工厂。研究人员利用组织切 片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月 后,代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医 生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相 当于老人自己的器官,手术之后自然不会发生 任何排斥反应,老人的生命因此而得到延续。 用有高吸水性的高分子材料制作的,可吸收自重几百倍的水,但 仍保持干爽。 成分:聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。 [启示] 食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。 (请你想一想)角膜接触镜,俗称隐形 眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜, 它常用以下哪种材料制成的( )   (A)有机玻璃   (B)硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物   (C)聚氯乙烯   (D)聚甲基丙烯酸羟乙酯 D 1888年,奥地利科学家F·Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代初,Helfrich和Schadt利用 液晶的电光效应和集成电路相结合,将其制成显示器件,实现了液晶材料的产业化。这 种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示(NT-LCD)材料,其产品主要应用在电子表和计算 器上。80年代中期,开发成功超扭曲向列相液晶显示(STN-LCD)材料,其产品主要应 用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料 的主要成分,国内各科研机构已开发了近千种,其中已有100种以上应用于混晶配方。 B—2飞机的整个机身,除主梁和发动机机舱使用 的是钦复合材料外,其它部分均由碳纤维和石墨 等复合材料构成,不易反射雷达波。并且,这些 不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合,而是经高 压压铸而成。另外,矾翼的前缘还全部包覆上了 一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内 装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件,也采 用了特殊的吸波材料。此外,B—2A的整个机体 都喷涂上了特制的吸波油漆,这在很大程度上降 低了敌方探测雷达的回波。 二、复合材 料 1.复合材料:指两种或两种以上材料组合 成的一种新型材料。其中一种做为基体,另 外材料做为增强剂。 2.复合材料的性能:具有强度高、质量轻、 耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上 超过了单一材料。 复合材料-玻璃钢 三、有机高分子材料的发展趋势 1.对重要的通用有机高分子材料继续进行 改进和推广,使他们的性能不断提高,应 用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽 材料。 2 .与人类自身密切相关、具有特殊功能的 材料的研究也在不断加强,并且取得了一 定的进展,如仿生高分子材料、高分子智 能材料等。 典型例题 例1:下列不属于新型有机高分子材料的是:  ( )   A.高分子分离膜   B.液晶高分子材料   C.生物高分子材料  D.有机玻璃  选题目的:复习新型有机高分子材料的知识。  思路分析:有机玻璃是传统三大合成材料中的 塑料,它不属于新型有机高分子材料。 D 例2、随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入,使一些重要 的通用高分子材料的应用范围不断扩大,下列应用范围是通用高分 子材料的最新研究成果的是   (A)新型导电材料   (B)仿生高分子材料   (C)高分子智能材料  (D)电磁屏蔽材料   选题目的:考察高分子材料的相关概念。   思路分析:随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材料的 作用越来越重用。特别是在尖端技术领域,对合成材料提出了更高 的要求,尤其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的 复合材料。   解答:A、D。   启示:高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分 子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关,具有 特殊功能材 1、下列物质不属于有机高分子化合物的是( ) A、淀粉 B、蛋白质 C、酒精 D、电木 2、下列不属于合成纤维的是 ( ) A、的确良 B、棉 C、人造棉 D、尼龙 3、有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子 合成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其 事。这说明此高分子材料一定具有的性质是 ( ) A、良好的导热性 B、良好的绝缘性 C、良好绝热性   D、熔点低 练习: C B C 4 下列不属于新型有机高分子材料的是: ( ) A.高分子分离膜材料 B.液晶高分子 C.生物高分子材料 D.有机玻璃 D 5 下列有关新型高分子材料的说法中,不正 确的是:( ) A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用 于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等。 B. 复合材料一般是以一种材料作为基体, 另一种材料作为增强剂。 C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型 有机高分子材料。 D.合成高分子材料制成的人工器官都受到 人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度。 D 6 随着有机高分子材料的研究不断的加强和 深入,使一些重要的通用高分子材料的应用 范围不断扩大,下列应用范围是通用高分子 材料的最新研究成果的是( ) A.新型导电材料  B.仿生高分子材料 C.高分子智能材料 D.电磁屏蔽材料 提示 高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机 高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类 自身密切相关,具有特殊功能材料。 AD 演讲主题是: 1.《神奇的功能高分子材料》; 2.《神奇的复合材料》 3、根据所学的知识,充分发挥自己的想象力, 以新型高分子材料为载体,日常生活中的各种需 求为目标,展开联想,设计各种新型高分子材料 的用途 (以上任选一个题目)